Prethodno neidentifikovana genetska mutacija u malom proteinu pruža značajnu zaštitu od Parkinsonove bolesti i nudi novi pravac za istraživanje potencijalnih tretmana, prema novoj studiji USC Leonard Davis School of Gerontology.
Utvrđeno je da je varijanta, smeštena u mitohondrijskom mikroproteinu nazvanom SHLP2, veoma zaštitna protiv Parkinsonove bolesti; osobe sa ovom mutacijom imaju upola manju šansu da razviju bolest od onih koji je ne nose. Varijanta oblika proteina je relativno retka i nalazi se prvenstveno kod ljudi evropskog porekla.
Nalazi se pojavljuju u časopisu Molekularna psihijatrija.
Prvi put koji je otkrio Pinchas Cohen u USC Leonard Davis School 2016. godine, SHLP2 se pravi unutar mitohondrija ćelije. Prethodno istraživanje laboratorije Cohen utvrdilo je da je SHLP2 povezan sa zaštitom od bolesti povezanih sa starenjem uključujući rak i da se nivoi mikroproteina menjaju kod pacijenata sa Parkinsonovom bolešću; oni rastu kako telo pokušava da se suprotstavi patologiji Parkinsonove bolesti, ali često ne uspevaju da povećaju dodatnu proizvodnju kako bolest napreduje.
Ovo najnovije otkriće se zasniva na prethodnim istraživanjima mitohondrija tima USC-a i predstavlja napredak na preseku nauke o dugovečnosti, preciznog zdravlja i otkrića mikroproteina.
„Ova studija unapređuje naše razumevanje zašto ljudi mogu dobiti Parkinsonovu bolest i kako bismo mogli da razvijemo nove terapije za ovu razornu bolest“, rekao je Koen, profesor gerontologije, medicine i bioloških nauka i viši autor studije. „Takođe, pošto je većina istraživanja urađena na dobro uspostavljenim genima koji kodiraju proteine u jezgru, to naglašava važnost istraživanja mikroproteina dobijenih iz mitohondrija kao novog pristupa prevenciji i lečenju bolesti starenja.
Za ovu studiju, prvi autor Su-Jeong Kim, pomoćni istraživač gerontologije na USC Leonard Davis School, vodio je seriju eksperimenata koji su koristili cevovod za otkrivanje mikroproteina razvijen u laboratoriji koji počinje velikom analizom zasnovanom na podacima za identifikaciju varijante uključene u bolest. Hiljade ljudi proučavanih subjekata iz Studije o zdravlju i penzionisanju, Studije o kardiovaskularnom zdravlju i Studije o srcu u Framingemu pregledano je na varijantu SHLP2.
Upoređujući genetske varijante u mitohondrijskoj DNK kod pacijenata sa Parkinsonovom bolešću i u kontrolama, istraživači su otkrili visoko zaštitnu varijantu pronađenu kod 1% Evropljana, koja je smanjila rizik od Parkinsonove bolesti za dva puta, na 50% proseka.
Zatim su pokazali da ova prirodna varijanta rezultira promenom sekvence aminokiselina i strukture proteina SHLP2. Mutacija — polimorfizam jednog nukleotida (SNP) ili promena jednog slova genetskog koda proteina — je u suštini varijanta „dobitka funkcije“ koja je povezana sa većom ekspresijom SHLP2 i takođe čini mikroprotein stabilnijim. . Prema njihovim nalazima, SHLP2 varijanta ima visoku stabilnost u poređenju sa češćim tipom i pruža poboljšanu zaštitu od mitohondrijalne disfunkcije.
Istraživački tim je bio u mogućnosti da koristi tehnike ciljane masene spektrometrije da identifikuje prisustvo sićušnog peptida u neuronima i otkrio je da se SHLP2 specifično vezuje za enzim u mitohondrijima koji se zove mitohondrijalni kompleks 1. Ovaj enzim je neophodan za život i opadanje njegove funkcije je povezano ne samo na Parkinsonovu bolest već i na moždane i srčane udare.
Povećana stabilnost SHLP2 varijante znači da se mikroprotein stabilnije vezuje za mitohondrijski kompleks 1, sprečava opadanje aktivnosti enzima i na taj način smanjuje mitohondrijalnu disfunkciju. Prednosti mutantnog oblika SHLP2 primećene su i u in vitro eksperimentima na uzorcima ljudskog tkiva kao i na mišjim modelima Parkinsonove bolesti, prema studiji.
„Naši podaci ističu biološke efekte određene varijante gena i potencijalne molekularne mehanizme pomoću kojih ova mutacija može smanjiti rizik od Parkinsonove bolesti“, rekao je Kim. „Ovi nalazi mogu voditi razvoj terapija i pružiti mapu puta za razumevanje drugih mutacija pronađenih u mitohondrijskim mikroproteinima.“
